Hvis vi observerer solen hver dag på samme tid efter et helt år, vil vi se, hvordan den ved at overlejre billederne danner en form af en 8. Dette er kendt som analemma og at det skyldes hældningen af Jordens akse og Jordens translation i en let elliptisk bane.
I denne artikel vil vi forklare dig, hvad fænomenet kendt som analemma består af, dets karakteristika og vigtighed.
Hvad er et analemma
Et analemma er et udtryk, der Det bruges i astronomi og geografi til at henvise til en figur i form af en otte (8) som dannes, når Solens positioner på himlen registreres på samme tidspunkt af dagen og samme sted i løbet af et år. Dette ottetalsmønster skyldes hældningen af Jordens akse og dens elliptiske bane omkring Solen.
Analemmaet består af to hovedkomponenter: den nordlige komponent og den sydlige komponent. Den nordlige komponent er toppen af "otte" og viser Solens positioner i forårs- og sommerperioden på den nordlige halvkugle, hvor Solen er højest på himlen. Den sydlige komponent svarer derimod til efterårs- og vinterperioden på den nordlige halvkugle, hvor Solen står lavest på himlen.
Dette fænomen er resultatet af kombinationen af Jordens to bevægelser: hældningen af dens akse og dens elliptiske bane omkring Solen. Hældningen af Jordens akse får Solen til at dukke op i forskellige positioner på himlen i løbet af året, mens den elliptiske bane får Jorden til at bevæge sig med forskellige hastigheder gennem hele sin bane, hvilket også påvirker Solens tilsyneladende position.
Analemmaet er en grafisk fremstilling af tidsligningen, som er forskellen mellem reel soltid og middelsoltid. Denne forskel skyldes, at Jordens kredsløb ikke er perfekt cirkulær, og hastigheden, hvormed den bevæger sig rundt om Solen, varierer i løbet af året. Derfor er analemmaet en visuel måde at vise, hvordan "rigtig" soltid kan variere i forhold til middelsoltid gennem året.
Nogle historie
Allerede i middelalderen var det nødvendigt at bestemme tidspunktet for jævndøgn for at bestemme de første jævndøgn, og i dette år beregnede Paolo del Pozzo Toscanelli udformningen af de første meridianer, hvilket ikke kun leverede middagsbegivenhederne med stor præcision, men Det er også muligt at bestemme årstiden.
Denne meridian blev bygget i katedralen Santa Maria del Fiore i Firenze, Italien. Meridianen blev bygget med strimler af marmor på gulvet, og der blev skåret et hul i sydvæggen for at tillade et lysende punkt at passere gennem den for at angive årsdatoen på skalaen. Denne procedure til at konstruere meridianen blev kendt som analemma.
Mekaniske fremskridt i XNUMX-tallet gjorde mekaniske ure stadig mere præcise, og med pendulurets fremkomst blev det muligt at måle minutter med stor præcision. På dette tidspunkt begynder forskellen mellem soltid målt af solur og civil tid målt mekanisk af konventionelle mekaniske ure at dukke op, hvilket er givet af tidsligningen. Det var sandsynligvis omkring denne dato, hvor begrebet analemma blev forvirret, idet det gik fra en kronologisk procedure til en repræsentation i det grafiske rum.
Mønster der følger
Fordi Jordens akse hælder i en vinkel på 23,4 grader, Solens position på himlen ser ud til at ændre sig, efterhånden som Jorden fuldfører sin rotation omkring Solen. Når Jorden kredser om Solen på sin skrå akse, ændres Solens opfattede position på himlen op og ned i nord-syd-retning. Dette resulterer i dannelsen af figur-8-mønsteret bestående af to løkker.
I løbet af sommeren opstår den øverste del af analemmafiguren. Som sommeren skrider frem, stiger Solen gradvist højere op på himlen og når endelig sit toppunkt under sommersolhverv. Efter sommersolhverv begynder Solens opfattede placering sin nedstigning på himlen, hvilket producerer den indledende løkke i mønsteret. Dette fænomen replikeres også i vintersæsonen, hvilket resulterer i skabelsen af den anden sløjfe i figur-otte-banen.
Forudsat at Jordens bane var elliptisk, men Uden nogen aksial hældning ville solanalemmaet antage en oval form. Analemmaet, set fra ækvator, ville være en lige linje, der løber vandret fra vest til øst.
I tilfælde af at Jordens bane var cirkulær, ville dens aksiale hældning producere en figur-8 analemmakurve, der er perfekt symmetrisk i størrelse for både dens øvre og nedre sløjfer. Dette er dog ikke en nøjagtig fremstilling. Jordens kredsløb Den er elliptisk, og Solen er ikke i centrum fra sin vej. Denne uoverensstemmelse resulterer i, at det ene punkt på stien, kaldet Perihelion, er tættere på Solen end det andet punkt, kaldet Aphelion.
Hvordan analemmaet opstår
Hastigheden af Jordens rotation omkring Solen varierer afhængigt af dens position i dens bane. Når planeten er tættest på Solen, kendt som perihelium, hvilket opstår omkring vintersolhverv, bevæger sig i et hurtigere tempo. I modsætning hertil, når Jorden er længst væk fra Solen, Aphelion, bevæger den sig i et langsommere tempo. Dette fænomen resulterer i en flad nedre halvdel af kurven.
Analemmakurven viser et andet mønster mellem den nordlige og sydlige halvkugle. På den nordlige halvkugle danner bunden af kurven den bredeste sløjfe, mens den øverste af kurven på den sydlige halvkugle danner den bredeste sløjfe.
De, der observerer analemmaet ved Nordpolen, vil kun se den øvre krumning, mens dem på Sydpolen kun vil se den nederste del af Analemma. Det skal bemærkes, at orienteringen af analemmaet vil ændre sig afhængigt af observatørens specifikke placering på jordens overflade. Hver planet i vores solsystem har sit eget individuelle analemma.